半導体製造工場における瞬低・停電対策

【活用事例】半導体製造工場における瞬低・停電対策.jpg

対象業種

  • 【製造業】電機・電子デバイス・半導体
  • 【製造業】自動車・輸送機器
  • 【製造業】食品・薬品・化粧品

課題と背景

昨今、災害などが多発し、停電にならないまでも電圧降下や瞬停(瞬間停電)の可能性が懸念されています。

特に、半導体工場をはじめとした製造業においては、生産設備やクリーンルーム周辺設備が瞬停・停電すると、シリコンやゲルマニウムの温度が下がって劣化するなどし、多額の損害が発生するリスクがあります。

電力トラブルに対する代表的な対策は、UPS(Uninterruptible Power Supply:無停電電源装置)を導入することです。UPS にも実現方式にはいくつかの種類があり、システムに求められる可用性や用途によって最適なソリューションが変わってきます。

これまでは、短時間補償のものでは、電気二重層キャパシタ(EDLC)が使われていました。また、EDLCではカバーできない時間を補償するシステムは、鉛電池で実現することが多かったですが、「定期的なバッテリーチェックの必要性や、バッテリー交換のタイミングが難しい」といった課題がありました。

そうした中で、製造業の生産現場においては、より高出力で、高い安全性を誇り、小型で長寿命なものが求められる傾向にあります。

ハイブリッドスーパーキャパシタ(HSC)の特徴と技術的優位性

製造業の生産現場では、主に以下のポイントが重視されます。
ハイブリッドスーパーキャパシタであればこれらを解決できる特徴があります。

高い動作電圧

  • 20kVA~10,000kVAまでを補償することができます。
  • 高電圧(3.8V/セル)による必要セル数の低減、電源の小型化が可能です。

高いエネルギー密度

  • EDLC対比で、エネルギー密度が高く、より小型で、より長時間補償(数十秒~数分レベル)が可能です。
  • 高エネルギー密度により数十秒レベルの補償ができ、非常用発電機の自立運転開始までバックアップも可能です。

高い安全性

  • リチウムイオン電池とは異なり、非危険物としての設置が可能な場合があります。

高いシステム効率

  • 従来のUPS(90%)に比べて、高いシステム効率(99%以上)を達成することができます。
  • 数分レベル補償により、「系統無瞬断切替」、「非常用発電システムとの連系システムの構築」が可能です。

蓄電デバイス比較表

ハイブリッドスーパーキャパシタ(HSC) リチウムイオン電池(LIB) 電気二重層キャパシタ(EDLC) 鉛蓄電池
電圧
エネルギー密度
安全性
寿命

高出力、長寿命、高安全性のハイブリッドスーパーキャパシタ

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